本发明涉及检测电路技术领域，特别是涉及一种市电掉电信号检测电路及方法。
背景技术：
随着工业技术的不断发展，各种用电设备也与日俱增，进而也加大了对电源的需求。对于使用交流市电的系统，经常需要在市电掉电的瞬间作出反应，进而有效保护负载。
目前，多数电路在市电掉电检测电路中的检测模块会通过信号线输出一个信号给后级驱动和控制，但是由于产品规划有时希望前级的电源模块和后级的驱动控制做成单独的物理实体然后再连接起来，这样一来，除了电源输出线之外就多了一根信号线需要连接，可能会对产品的使用造成干扰。
技术实现要素：
本发明提供了一种市电掉电信号传输电路及方法以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种市电掉电信号传输电路，其特征在于，包括：
前级电源电路及后级驱动电路；
所述前级电源电路，设置有掉电检测电路及输出调节电路；所述掉电检测电路与市电连接，用于在检测到市电掉电后向所述输出调节电路传输掉电信号；所述输出调节电路用于基于所述掉电检测电路传输的掉电信号改变向所述后级驱动电路输出的电压或电流；
所述后级驱动电路，设置有输入检测电路，所述输入检测电路的输入端与所述前级电源电路中输出调节电路的输出端连接，用于根据所述输出调节电路输出的电压或电流的变化以获得市电掉电信号。
可选地，所述输出调节电路包括第一晶体管q1以及与所述第一晶体管q1串联的第一电阻r1；所述输入检测电路包括运算放大器u1；
所述第一电阻r1的一端与第一晶体管q1连接，另一端与所述运算放大器u1的正输入端连接；所述运算放大器u1的正输入端还通过第二电阻r2连接基准电源vref；所述运算放大器u1的负输入端通过第三电阻r3接地；
市电正常时，所述第一晶体管q1截止，所述运算放大器u1正输入端电压等于所述基准电源vref；
市电掉电时，所述第一晶体管q1导通，所述运算放大器u1正输入端电压减小，且小于所述基准电源vref。
可选地，所述第一晶体管q1为mos管，所述第一电阻r1的一端与所述第一晶体管q1的漏极连接；
所述第一晶体管q1的源极接地，栅极通过第四电阻r4连接第一电源电压vcc1。
可选地，所述掉电检测电路包括：与市电连接的第二晶体管q2以及与所述第二晶体管q2连接的第一光耦合器u2；
所述第二晶体管q2连接所述输出调节电路中第一光耦合器u2原边内的发光二极管d3的负极，将市电传输的电压信号传输至所述第一光耦合器u2；所述第一光耦合器u2原边内的发光二极管d3的正极通过第八电阻r8连接第二电源电压vcc2；
所述第一光耦合器u2内副边三极管q3的发射极连接所述第一晶体管q1的源极、第一光耦合器u2内副边三极管q3的集电极连接所述第一晶体管q1的栅极；
市电正常时，所述第二晶体管q2导通，第一光耦合器u2导通；
市电掉电时，所述第二晶体管q2截止，第一光耦合器u2关断。
可选地，所述第二晶体管q2为三极管；
所述第二晶体管q2的集电极连接所述第一光耦合器u2原边内的发光二极管d3的负极；所述第二晶体管q2的基极连接市电、发射极接地。
可选地，所述掉电检测电路还包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第五电阻r5、第六电阻r6以及第七电阻r7；
所述第一二极管d1的正极与火线l连接，所述第二晶体管d2的正极与零线n连接；所述第一晶体管d1和第二晶体管d2的负极同时通过串联的第五电阻r5和第六电阻r6接地；所述第五电阻r5和第六电阻r6连接的一端通过第七电阻连接所述第二晶体管q2的基极。
可选地，所述掉电检测电路还包括：第一电容c1；
所述第一电容c1与所述第六电阻r6并联，且一端通过所述第七电阻r7连接第二晶体管q2的基极，另一端与所述第二晶体管q2的发射极同时接地。
市电正常时，所述第一电容c1可存储电压，在市电输出的交流电过零点时，向所述第二晶体管q2提供电压。
可选地，所述输入检测电路还包括：第九电阻r9、第二电容c2和第二光电耦合器u3；
所述第九电阻r9一端连接所述运算放大器u1的输出端，另一端串联第二电容c2，所述第二电容c2还与所述运算放大器u1的负输入端连接；
其中，所述运算放大器u1、第九电阻r9、第二电容c2构成电压反馈环，所述电压反馈环用于通过所述掉电检测电路检测到的市电电压信号获取反馈基准，以调整所述后级驱动电路的电源输出电压。
可选地，所述输入检测电路还包括：第二光耦合器u3、第十电阻r10；
所述第二光耦合器u3原边内发光二极管d4的负极连接所述运算放大器u1的输出端、正极通过所述第十电阻r10连接第一电源电压vcc1；
所述第二光耦合器u3副边连接控制ic，所述控制ic用于根据所述运算放大器u1正输入端电压控制所述第二光耦合器u3原边，以调整电源的输出电压，并由所述后级驱动电路根据电源的输出电压判断是否正常驱动负载。
可选地，所述输入检测电路还包括电阻r0，所述电阻r0的一端同时连接所述运算放大器u1的负输入端和第二电容c2；
当市电正常时，所述控制ic调整电源输出电压为(r0+r3)vref/r3，后级驱动电路正常驱动负载；
当市电掉电时，所述控制ic调整电源输出电压为
(r0+r3)r1vref/(r1+r2)r3，后级驱动电路停止驱动负载。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种市电掉电信号传输方法，包括：
通过前级电源电路中设置的掉电检测电路检测到市电掉电信号，在所述掉电检测信号检测到市电掉电后，向所述前级电源电路中的输出调节电路传输掉电信号，由所述输出调节电路改变向后级驱动电路输出的电压或电流；
所述后级驱动电路中的输入检测电路根据所述输出调节电路输出的电压或电流的变化以获得市电掉电信号。
可选地，所述输出调节电路改变向所述后级驱动电路输出的电压或电流，包括：
若所述输出调节电路中的第一晶体管q1截止，则连接所述输入检测电路中运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1不工作；
若所述输出调节电路中的第一晶体管q1导通，则连接所述运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1工作。
可选地，所述运算放大器u1的正输入端还通过第二电阻r2连接基准电源vref；所述运算放大器u1的负输入端通过第三电阻r3接地；
若连接所述输入检测电路中运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1不工作，则运算放大器u1正输入端的电压为vref，判断市电正常；
若连接所述运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1工作，则运算放大器u1正输入端的电压为r1vref/(r1+r2)，判断市电掉电。
可选地，所述通过前级电源电路中设置的掉电检测电路检测到市电掉电信号，包括：
掉电检测电路通过第二晶体管q2检测交流电的零线、火线的电压，当掉电检测电路中的第二晶体管q2导通时，判断市电正常，并将市电正常的信号通过第一光耦合器u2耦合到副边，传输至所述输出调节电路；
当掉电检测电路中的第二晶体管q2截止时，判断市电掉电，并将市电掉电的信号通过第一光耦合器u2耦合到副边，传输至所述输出调节电路。
可选地，所述掉电检测电路还通过第一电容c1存储电压，在市电输出的交流电过零点时，向所述第二晶体管q2提供电压。
可选地，所述后级驱动电路中的输入检测电路根据所述输出调节电路输出的电压或电流的变化以获得市电掉电信号之后，还包括：
基于所述市电掉电信号改变电源输出电压，由所述后级驱动电路根据电源的输出电压判断是否正常驱动负载。
可选地，所述基于所述市电掉电信号改变电源输出电压，包括：
所述输入检测电路中包括由运算放大器u1、以及其周围的第九电阻r9、第二电容c2组成的电压反馈环；所述第二电容c2通过电阻r0连接电源电压输出端；
通过检测到的市电正常或掉电信号改变所述电压反馈环的反馈基准，进而改变电源输出电压。
可选地，所述通过检测到的市电正常或掉电信号改变所述电压反馈环的反馈基准，进而改变电源输出电压，包括：
当运算放大器u1正输入端的电压为vref时，通过第二光耦合器u3副边连接的控制ic调整电源输出电压为(r0+r3)vref/r3，后级驱动电路正常驱动负载；
当运算放大器u1正输入端的电压为r1vref/(r1+r2)时，通过第二光耦合器u3副边连接的控制ic调整电源输出电压为：
(r0+r3)r1vref/(r1+r2)r3，后级驱动电路停止驱动负载。
本发明实施例提供了一种市电掉电信号传输电路及方法，通过在前级电源电路中设置掉电检测电路以实时检测市电的掉电信号，一旦检测到市电掉电，由输出调节电路迅速改变输出至后级驱动电路中的电压或电流，后级驱动电路中自带的输入检测电路检测到电压或电流变化就会获得市电掉电信号从而作出相应的反应。基于本发明实施例提供的市电掉电信号传输电路摒除了传统的利用单独信号线传输市电掉电信号的方式，直接利用直接将市电掉电信号通过电源的主输出进行传递，不仅可以简化电路结构，还可以统一电源的接，减小或避免由单独信号线所带来的信号干扰。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是传统市电掉电信号传输电路结构示意图；
图2是根据本发明实施例的市电掉电信号传输电路结构示意图；
图3是根据本发明优选实施例的市电掉电信号传输电路结构示意图；
图4是根据本发明实施例的市电掉电信号传输方法流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
目前，多数电子产品中，如图1所示，电源输出端带有后级控制和驱动模块，由于模块需要在市电交流电ac掉电的瞬间迅速保存数据以便下次开机时能记忆当前的工作状态，这样就需要在前级电源模块上集成一个市电掉电检测单元或者外部添加一个相应地掉电检测单元。除了原本就用于电压输出的连接线之外，在市电掉电时，掉电检测线路还会通过信号线输出一个信号给后级驱动和控制模块，并由后级驱动和控制模块对市电掉电迅速作出反应。在上述方案中，是通过单独的信号线对掉电信号进行传输，可能会对产品的使用造成干扰。
图2是根据本发明实施例的市电掉电信号检测电路结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供的市电掉电信号检测电路可以包括：前级电源电路10及后级驱动电路20，前级电源电路10设置有掉电检测电路11及输出调节电路12；掉电检测电路11与市电的交流电ac连接，用于在检测到市电掉电后向输出调节电路12传输信号，输出调节电路12用于基于掉电检测电路11传输的掉电信号改变向后级驱动电路20输出的电压或电流；
后级驱动电路20，设置于前级电源电路10的输出端和负载之间，设置有输入检测电路21，输入检测电路21的输入端与前级电源电路10中输出调节电路12的输出端连接，用于根据输出调节电路12输出的电压或电流的变化以获得市电掉电信号。
本发明实施例提供的市电掉电信号检测电路，通过在前级电源电路10中设置掉电检测电路11实时检测市电的掉电信号，一旦检测到市电掉电，由输出调节电路12迅速改变输出至后级驱动电路20中的电压或电流，后级驱动电路中自带的输入检测电路21检测到电压或电流变化就会获得市电掉电信号从而作出相应的反应。基于本实施例提供的市电掉电信号检测电路，可以直接通过在掉电瞬间调整电源的输出电源，后级线路检测该电压值然后判断掉电状态，进而省去在前级电源和后级驱动之间的传输掉电信号的信号线，可以在简化电路设置的同时辅助后级线路有效获取市电掉电信号，进而迅速做出反应。
目前，多数产品都是前级恒压电源结合后级别调光模块(含mcu)组成，mcu需要在掉电瞬间保存当前状态，下次开机继续该状态。由于前级和后级是物理上的一体结构，所以内部可以有一根信号线来传输掉电信号。但是，该单独的信号线可能会对使用造成干扰。基于本发明实施例提供的方案，前级电源既可以作为普通的恒压电源应用，当应用到调光产品中时，也可以作为调光系统的前级，应用范围更加广泛。
图3示出了根据本发明优选实施例的市电掉电信号检测电路示意图，如图3所示，输出调节电路12可以包括第一晶体管q1以及与第一晶体管q1串联的第一电阻r1；输入检测电路21可以包括运算放大器(简称运放)u1；其中，第一电阻r1的一端与第一晶体管q1连接，另一端与运算放大器u1的正输入端连接；运算放大器u1的正输入端还通过第二电阻r2连接基准电源vref；运算放大器u1的负输入端通过第三电阻r3接地。
市电正常时，第一晶体管q1截止，运算放大器u1正输入端电压等于基准电源vref；市电掉电时，第一晶体管q1导通，运算放大器u1正输入端电压减小，且小于基准电源vref。在本实施例中，主要通过检测运算放大器u1的输入电压的大小获取市电掉电信号，即将输入电压与正常情况下输入的电压进行比对，如果发现电压发生变化，即可判断市电掉电。除本实施例介绍的之外，还可以通过比较器或其他方式判断前级电源电路输出电压的高低，本发明不做限定。优选地，第一晶体管q1可以为mos管，第一电阻r1的一端与第一晶体管q1的漏极连接；第一晶体管q1的源极接地，栅极通过第四电阻r4连接第一电源电压vcc1。
继续参见图3，掉电检测电路11可以包括：与市电连接的第二晶体管q2以及与第二晶体管q2连接的第一光耦合器u2。其中，第二晶体管q2连接输出调节电路12中第一光耦合器u2原边内的发光二极管d3的负极，将市电传输的电压信号传输至第一光耦合器u2；第一光耦合器u2原边内的发光二极管d3的正极通过第八电阻r8连接第二电源电压vcc2。第一光耦合器u2内副边三极管q3的发射极连接第一晶体管q1的源极、第一光耦合器u2内副边三极管q3的集电极连接第一晶体管q1的栅极；当市电正常时，第二晶体管q2导通，第一光耦合器u2导通；当市电掉电时，第二晶体管q2截止，第一光耦合器u2关断。可选地，第二晶体管q2为三极管；第二晶体管q2的集电极连接第一光耦合器u2原边内的发光二极管d3的负极；第二晶体管q2的基极连接市电、发射极接地。掉电检测电路12主要检测输入的市电(即交流电ac)是否正常，正常情况下，q2会导通，进而u2开通，q1不工作；市电掉电时，q2截止，q1开通工作，从而使得运放u1正输入端电压降低，小于基准电压vref。
掉电检测电路11还可以包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第五电阻r5、第六电阻r6以及第七电阻r7；第一二极管d1的正极与火线l连接，第二晶体管d2的正极与零线n连接；第一晶体管d1和第二晶体管d2的负极同时通过串联的第五电阻r5和第六电阻r6接地；第五电阻r5和第六电阻r6连接的一端通过第七电阻连接第二晶体管q2的基极。第五电阻r5、第六电阻r6以及第七电阻r7在图3所示电路中，可起到分压的作用。实际应用中，还可以根据不同需求设置不同数量以及不同大小的电阻器件，本发明不做限定。
可选地，掉电检测电路还可以包括：第一电容c1；第一电容c1与第六电阻r6并联，且一端通过第七电阻r7连接第二晶体管q2的基极，另一端与第二晶体管q2的发射极同时接地。市电正常时，第一电容c1可存储电压，在市电输出的交流电过零点时，向第二晶体管q2提供电压。由于交流电正常情况下有一个过零点会导致第二晶体管q2导通可能中断，但是由于第一电容c1的存在，它储存的电压能够避开交流电过零的一瞬间，但是如果市电掉电了，第二晶体管q2会延时一个很短的时间然后关断。
输入检测电路21还可以包括：第九电阻r9、第二电容c2和第二光电耦合器u3；第九电阻r9一端连接运算放大器u1的输出端，另一端串联第二电容c2，第二电容c2还与运算放大器u1的负输入端连接；其中，运算放大器u1、第九电阻r9、第二电容c2构成电压反馈环，电压反馈环用于通过掉电检测电路12检测到的市电电压信号获取反馈基准，以调整后级驱动电路20的电源输出电压。
进一步地，输入检测电路21还可以包括：第二光耦合器u3、第十电阻r10；第二光耦合器u3原边内的发光二极管d4负极连接运算放大器u1的输出端、正极通过第十电阻r10连接第一电源电压vcc1；第二光耦合器u3副边内的三极管q4连接控制ic，控制ic可根据运算放大器u1正输入端电压控制第二光耦合器u3原边，以调整电源的输出电压，并由后级驱动电路根据电源的输出电压判断是否正常驱动负载。
继续参见图3，输入检测电路21还包括电阻r0，电阻r0的一端同时连接运算放大器u1的负输入端和第二电容c2。当市电正常时，控制ic可调整电源输出电压为(r0+r3)vref/r3，此时，后级驱动电路正常驱动负载；当市电掉电时，控制ic可调整电源输出电压为(r0+r3)r1vref/(r1+r2)r3，此时，后级驱动电路停止驱动负载，即停止向负载输出电流。图3中还示出了电源输出的部分电路，与输出端v0并联的第三电容c3、第四电容c4、第三二极管d5以及变压器t等。在市电掉电时，前级电源电路10相当于空载输出，电源内部第三电容c3、第四电容c4存储的能量能够保证很长时间有输出电压，后级驱动电路20也就有了足够的时间存储当前状态，上报状态。
本发明优选实施例所提供的市电掉电信号传输电路中，首先检测市电是否正常，进而通过光耦将市电输出信号反馈至输出调节电路中，当输出调节电路判断市电掉电后，会迅速改变运放的电压反馈基准，进而结合控制ic改变电源的输出电压。本发明实施例通过在掉电瞬间调整电源的输出电源，后级线路检测该电压值然后判断掉电状态，这样就可以省去独立的信号线，可直接将市电掉电信号通过电源的主输出进行传递，不仅可以简化电路结构，还可以统一电源的接口。上述实施例主要介绍了在检测到市电掉电信号后，对前级电源输出电路所输出的电压进行调节，基于类似的方法，还可以对前级电源电路输出的电流进行调节，由比较器或是其他器件检测输入电流的变化，以获取市电掉电信号，进而由后级驱动电路控制向负载的输出。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种市电掉电信号传输方法，如图4所示，本实施例提供的市电掉电信号传输方法可以包括：
步骤s402，通过前级电源电路中设置的掉电检测电路检测到市电掉电信号，在掉电检测信号检测到市电掉电后，向前级电源电路中的输出调节电路传输掉电信号，由输出调节电路改变向后级驱动电路输出的电压或电流；
步骤s404，后级驱动电路中的输入检测电路根据输出调节电路输出的电压或电流的变化以获得市电掉电信号。
本发明实施例提供的市电掉电信号传输方法，当前级电源电路中的掉电加测电路检测到市电掉电后，可迅速由输出调节电路改变向后级驱动电路输出的电压或电流，进而利用前级电源电路输出电压或电流的改变传输市电掉电信号，改善了通过单独信号线传输掉电信号的方式，直接将市电掉电信号通过电源的主输出进行传递，不仅可以简化电路结构，还可以统一电源的接口。
其中，步骤s402中提及，可由输出调节电路改变向后级驱动电路输出的电压或电流，优选地，其可以包括：
若输出调节电路中的第一晶体管q1截止，则连接输入检测电路中运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1不工作；若输出调节电路中的第一晶体管q1导通，则连接运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1工作。即，通过先有第一晶体管q1导通与否传递市电正常或掉电信号，进而控制与运放u1正输入端连接的电第一电阻r1工作状态，以改变运算放大器u1的正输入端的输入电压。
优选地，运算放大器u1的正输入端还通过第二电阻r2连接基准电源vref；运算放大器u1的负输入端通过第三电阻r3接地；
若连接输入检测电路中运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1不工作，则运算放大器u1正输入端的电压为vref，判断市电正常；若连接运算放大器u1的正输入端的第一电阻r1工作，则运算放大器u1正输入端的电压为r1vref/(r1+r2)，判断市电掉电。
在上述步骤s402中，还可以通过通过前级电源电路中设置的掉电检测电路检测到市电掉电信号，具体可包括：
掉电检测电路通过第二晶体管q2检测交流电的零线、火线的电压，当掉电检测电路中的第二晶体管q2导通时，判断市电正常，并将市电正常的信号通过第一光耦合器u2耦合到副边，传输至输出调节电路；
当掉电检测电路中的第二晶体管q2截止时，判断市电掉电，并将市电掉电的信号通过第一光耦合器u2耦合到副边，传输至输出调节电路。
由于交流电正常情况下有一个过零点会导致第二晶体管q2导通可能中断，在本发明一优选实施例中，掉电检测电路还可以通过其中设置的第一电容c1存储电压，以在市电输出的交流电过零点时，向第二晶体管q2提供电压。
优选地，输入检测电路中包括由运算放大器u1、以及其周围的第九电阻r9、第二电容c2组成的电压反馈环；第二电容c2通过电阻r0连接电源电压输出端；上文提及，还可以基于市电掉电信号改变电源输出电压，此时，可通过检测到的市电正常或掉电信号改变电压反馈环的反馈基准，进而改变电源输出电压。进一步地，当运算放大器u1正输入端的电压为vref时，通过第二光耦合器u3副边内的三极管q4连接的控制ic调整电源输出电压为(r0+r3)vref/r3，后级驱动电路正常驱动负载；当运算放大器u1正输入端的电压为r1vref/(r1+r2)时，通过第二光耦合器u3副边内的三极管q4连接的控制ic调整电源输出电压为：(r0+r3)r1vref/(r1+r2)r3，后级驱动电路停止驱动负载。
在本发明实施例中，后级驱动电路中的输入检测电路根据输出调节电路输出的电压或电流的变化以获得市电掉电信号之后，还可以基于市电掉电信号改变电源输出电压，由后级驱动电路根据电源的输出电压判断是否正常驱动负载。如果市电掉电，则迅速停止向负载输出电流。
基于本发明实施例提供的市电掉电信号传输方法，摒除了传统的利用单独信号线传输市电掉电信号的方式，直接利用直接将市电掉电信号通过电源的主输出进行传递，不仅可以简化电路结构，还可以统一电源的接，减小或避免由单独信号线所带来的信号干扰。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。